第16章 微练56 原子核(作业课件) -【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

微练56 原子核 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1.(2024·北京卷)已知钍234的半衰期是24天。1 g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为(　　) A.0 g B.0.25 g C.0.5 g D.0.75 g 半衰期1 g钍234经过48天后，剩余质量m=()m0=0.25 g，B项正 确。 解析 梯级Ⅰ 基础练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 放射性元素的半衰期与外部因素(温度、环境、酸碱性)无关，与所处的化学状态(单质或化合物)无关，A、B两项错误，C项正 确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.工业部门可以使用放射性同位素发出的射线来测厚度。某轧钢厂的热轧机上安装的射线测厚装置如图所示，让γ射线穿过钢板，探测器探测到的γ射线强度与钢板的厚度有关，将射线强度的信号输入计算机，可对钢板的厚度进行自动控制。下列说法正确的是(　　)  A.若钢板变厚，则探测到γ射线变弱 B.若钢板内部有裂缝，则探测到γ射线变弱 C.该装置主要利用γ射线的电离能力 D.若仅把γ射线换为α射线，该装置仍正常运行 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 若钢板变厚，则对γ射线的阻碍变强，探测到γ射线变弱，A项正 确；若钢板内部有裂缝，则对γ射线的阻碍变弱，探测到γ射线变强，B项错误；该装置主要利用γ射线的穿透能力，C项错误；该装置主要利用γ射线的穿透能力，而α射线的穿透能力很弱，若仅把γ射线换为α射线，该装置不能正常运行，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2024·全国甲卷)氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应效果可用H He+n+p+43.15 MeV表示，式中x、y的值分别为(　　) A.x=1，y=2 B.x=1，y=3 C.x=2，y=2 D.x=3，y=1 根据反应前后质量数和电荷数守恒可得6×2=2×4+x+y，6=2×2+ y，解得x=2，y=2，C项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7.(2025·九江模拟)我国玲龙一号(ACP100)是全球首个陆上商用模块化小型核反应堆，被称为“核能移动充电宝”，可以作为我国将来的核动力航母的动力和电能来源。下列说法正确的是(　　) A.玲龙一号核反应堆的核燃料是取自海水中的氘 B.玲龙一号原理是利用轻核的聚变释放核能 C.玲龙一号是利用重核裂变释放的核能来发电 D.玲龙一号是利用比结合能大的核变成比结合能小的核来获得核能 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 玲龙一号是利用重核的裂变释放的核能来发电，用中子轰击铀核裂变成中等质量的核，同时放出几个中子，A、B两项错误，C项正确；中等质量的核比结合能大，则玲龙一号是利用比结合能小的核变成比结合能大的核来获得核能，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 梯级Ⅱ 能力练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)求出一个铀核裂变放出的能量； 裂变过程的质量亏损为Δm=mU+mn-mXe-mSr-10mn=0.150 7 u， 释放的能量为ΔE=Δmc2=0.150 7×931.5 MeV≈140.4 MeV。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)若铀矿石的浓度为3%，一期工程投产发电后，一年将消耗多少 吨铀矿石?(阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，1 u相当于 931.5 MeV，1 eV=1.6×10-19 J) 核电站一年的发电量为E=Pt=2×125×107×365×24×60×60 J= 7.884×1016 J， 由E=NΔE=NAΔE，得m=， 代入数据解得m≈45.7 t。 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 梯级Ⅲ 创新练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·南昌模拟)幽门螺杆菌在胃中产生的尿素酶，可将用标记的尿素分解为氨和碳标记的CO2，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在。已知半衰期为5 730年，则(　　) A.改变胃内酸碱度可以改变衰变快慢 B.改变胃部温度可以改变衰变快慢 C.含的化合物和单质衰变快慢一样 D.100个经过5 730年有50个发生衰变 根据质量数守恒可知X的质量数为m=17+1-14=4，根据电荷守恒可知X的电荷数为n=8+1-7=2，可知X为氦核，D项正确。 5.(2024·江苏卷)用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是XNO，粒子X为(　　) A.正电子 B.中子 C.氘核 D.氦核 6.(2024·浙江卷)发现中子的核反应方程为+X+，“玉兔二号”巡视器的核电池中钚-238的衰变方程为+Y，下列说法正确的是(　　) A.核反应方程中的X为 B.衰变方程中的Y为 C.中子n的质量数为零 D.钚238的衰变吸收能量 根据质量数和电荷数守恒可知X为C，Y为，A项正确，B项错误；中子的质量数为1，C项错误；衰变过程中质量亏损，释放能量，D项错误。 8.(多选)如图所示是原子核的平均结合能(也称比结合能)与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的平均结合能，如的核子平均结合能约为8 MeV，的核子平均结合能约为7 MeV，根据该图像判断下列说法正确的是(　　) A.随着原子质量数的增加，原子核的平均结合能增大 B.核的平均结合能最大，最稳定 C.把O分成8个质子和8个中子比把O分成4个要多提供约16 MeV的能量 D.把O分成4个要提供约16 MeV的能量 由题图可知，随着原子质量数的增加，原子核的平均结合能有先增大后减小的趋势，A项错误；由题图可知，核的平均结合能最大，原子核最稳定，B项正确；把分成8个质子和8个中子需要提供的能量约为ΔE1=16×8 MeV=128 MeV，将质子和中子结合成一个所放出的能量约为ΔE2=4×7 MeV=28 MeV，则将分为4个需要提供的能量约为ΔE3=ΔE1-4×ΔE2=(128-4×28) MeV=16 MeV，故要多提供的能量为ΔE1-ΔE3=(128-16) MeV=112 MeV，C项错误，D项正确。 9.(2025·德州模拟)2023年12月14日，我国宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放﹐邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。“人造太阳”物理本质就是核聚变，其发生核聚变的原理和太阳发光发热的原理很相似﹐核反应方程为+ +X+17.6 MeV。下列说法正确的是(　　) A.X是质子 B.该反应为链式反应 C.的比结合能比的大 D.的结合能为17.6 MeV 根据质量数与电荷数守恒，可得X的质量数为2+3-4=1，电荷数为1+1-2=0，则X是中子，A项错误；该反应是轻核聚变，不是链式反应，B项错误；该核反应释放核能，表明生成核比反应核更加稳定，即的比结合能比的大，C项正确；结合能指单个自由发散的核子结合成原子核释放的能量，而17.6 MeV是与发生聚变反应释放的核能，的结合能大于17.6 MeV，D项错误。 10.(2024·山东卷)2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为Y的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是(　　) A.衰变为时产生α粒子 B.衰变为时产生β粒子 C.50年后，剩余的数目大于的数目 D.87年后，剩余的数目小于的数目 根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生电子，即β粒子，A项错误；衰变为时产生，即α粒子，B项错误；根据题意可知的半衰期大于的半衰期，现用相同数目的和各做一块核电池，经过相同的时间, 经过的半衰期的次数多，所以数目小于的数目，D项正确，C项错误。 11.(2025·莆田模拟)山东海阳核电站一期工程建设了两台125万千瓦的AP1000三代核电机组。如果铀235在中子的轰击下裂变为和，质量mU=235.043 9 u，mn=1.008 7 u，mSr=89.907 7 u，mXe=135.907 2 u。 (1)写出裂变方程； 根据核裂变规律可得+++1n。 12.(2025·吉安模拟)如图为太阳内部的一种轻核聚变的示意图，此反应需要超高温；另一种核反应是几个氦核在高温高压的作用下变成一个，此核反应是放热反应。已知的比结合能为E1，的比结合能为E2，光速为c，下列说法正确的是(　　) A.图像所对应的核反应方程式为+n B.另外一种核反应的方程式为2 C.的比结合能小于的比结合能 D.另外一种核反应中的质量亏损为 题图所对应的核反应方程式为++，A项错误；另外一种核反应的方程式为He，B项错误；另外一种核反应是放热反应，则反应后的产物比反应之前要稳定，比结合能越大，原子核越稳定，则的比结合能大于的比结合能，C项错误；对另外一种核反应，由能量守恒可得12E2-12E1=Δmc2，解得Δm=，D项正确。 $$